第七單元無機(jī)化學(xué)(共17頁)

1、第七單元(dnyun) 無機(jī)化學(xué)(wjhuxu)學(xué)習(xí)(xux)要點(diǎn)了解酸、堿、鹽和電解質(zhì)。掌握非金屬和金屬元素。了解微量元素。掌握常見的非金屬材料。無機(jī)化學(xué)是除 HYPERLINK /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=63337905 t _blank 碳?xì)浠衔锛捌溲苌锿猓瑢λ性丶捌浠衔锏男再|(zhì)和它們的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論解釋的科學(xué)，是化學(xué)學(xué)科中發(fā)展最早的一個分支學(xué)科。無機(jī)化學(xué)只是化學(xué)反應(yīng)中的冰山一角，化學(xué)反應(yīng)主要以有機(jī)為主。課題一 酸、堿、鹽及電解質(zhì) 鹽酸溶液、醋酸溶液、氫氧化鈉溶液、氨水、氯化鈉溶液都是電解質(zhì)。為什么在它們濃度相同、體積相同的情況下，

2、在下述實(shí)驗(yàn)中燈泡亮的程度卻不同？ 在日常生活中，人們所用的面堿純堿（）和小蘇打（）都是鹽，為什么溶于水都顯堿性？一、酸（一）酸的組成、命名和分類1.酸及其組成電解質(zhì)電離時，所生成的陽離子全部都是氫離子的化合物叫做酸。通常酸的分子由氫離子和酸根離子組成。例如，硫酸分子由兩個氫離子和一個硫酸根離子（）組成。 2.酸的命名 （1）含氧酸的命名。含氧酸里除氫和氧兩種元素外，還含有另一元素，一般按照這一元素的名稱而稱為某酸。例如，磷酸（H2PO4）、硫酸（H2SO4）、氯酸（HClO3）等。如果組成酸的元素具有可變化合價，按成酸元素化合價的高低來命名，把較穩(wěn)定的常見化合價的酸叫某酸（正酸）；比正酸少1個

3、氧原子（低二價）的酸叫亞某酸；比亞某酸少1個氧原子（又低二價）的酸叫次某酸。例如，H2SO4是硫酸，H2SO3叫亞硫酸；HC1O3叫氯酸，HClO2叫亞氯酸，HClO叫次氯酸（次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，能殺死自來水中的病菌，還可做漂白劑）。 含氧酸是酸性(sun xn)氧化物的水化物。例如： （2）無氧酸（不含氧酸）的命名。無氧酸一般(ybn)是指非金屬氫化物的水溶液，它的命名方法是在氫字后面加上另一元素(yun s)的名稱，稱為“氫某酸”。如HCl的水溶液叫氫氯酸（鹽酸），H2S的水溶液叫氫硫酸（硫化氫是一種沒有顏色、有臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種大氣污染物。空氣里如果含有微量的硫化氫，就會

4、使人感到頭痛、頭暈和惡心；吸入較多的硫化氫，會使人昏迷甚至死亡）。3.酸的分類根據(jù)酸分子電離時所能生成的氫離子的個數(shù)，酸又可分類為一元酸（如HCl、HNO3）、二元酸（如H2SO4）、三元酸（如H3PO4）。二元以上的酸又稱為多元酸。 （二）酸的通性 常見的酸有硫酸、硝酸、鹽酸、乙酸。 硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，觸及皮膚會造成嚴(yán)重的灼傷。如不慎濺在衣服或皮膚上，應(yīng)立即用大量水沖洗，再用稀碳酸鈉溶液沖洗。它是一種難揮發(fā)性的酸，并具有強(qiáng)烈的吸水性、脫水性和氧化性。在加熱條件下，硫酸能與多種金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鹽、二氧化硫和水；和非金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成非金屬氧化物、二氧化硫和水。在常溫下，濃硫酸不能溶解鐵

5、、鋁等金屬。這是由于硫酸的強(qiáng)氧化性使這些金屬表面生成一層致密的氧化膜，保護(hù)金屬不再受到酸腐蝕的緣故。這種現(xiàn)象稱為“鈍化”。因此，濃硫酸可以用鐵或鋁的容器貯存。 鹽酸具有揮發(fā)性，有刺激性氣味，有酸味，有腐蝕性。 硝酸具有極強(qiáng)的腐蝕性和強(qiáng)氧化性，對皮膚、織物有強(qiáng)烈的腐蝕作用，俗稱“硝鏹水”，使用時應(yīng)特別小心。它易揮發(fā)，揮發(fā)出的氣體有強(qiáng)烈的刺激性氣味。乙酸又稱醋酸，是食用醋中的主要成分。它們雖有差異，但在水溶液中都能電離出氫離子，因此，酸在化學(xué)性質(zhì)上具有很多共同的性質(zhì)。 （1）酸能使指示劑變色。在兩個盛有稀硫酸的試管中，分別滴入23滴紫色石蕊試液和橙色甲基橙試液，觀察溶液顏色的變化。可看到稀硫酸溶液

6、能使紫色石蕊試液變成紅色，使橙色的甲基橙試液變成紅色。另外，酸的水溶液還能使藍(lán)色石蕊試紙變成紅色，但不能使無色的酚酞溶液變色。 （2）酸能和金屬氧化物反應(yīng)。酸和金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水，例如： 這個性質(zhì)常用于工業(yè)生產(chǎn)中。例如，電鍍前鍍件的處理，常利用這個性質(zhì)來除去金屬鍍件表面的氧化層（或鐵銹等），然后再進(jìn)行(jnxng)電鍍而獲得結(jié)合牢固的金屬鍍層等。 （3）酸能和堿起中和反應(yīng)。酸和堿起中和反應(yīng)生成(shn chn)鹽和水，例如： （4）酸能和鹽反應(yīng)。酸和鹽反應(yīng)生成一種(y zhn)新的酸和鹽，例如： 此反應(yīng)有很大價值，我們可以利用生成白色氯化銀沉淀且不溶于硝酸的性質(zhì)，來鑒定氯離子的存在。 （

7、5）酸能和活潑金屬起置換反應(yīng)。酸和活潑金屬反應(yīng)生成鹽并放出氫氣，例如： 在金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬原子都能置換出酸分子中的氫原子，并放出氫氣。位于氫后面的金屬原子則不能置換出酸分子中的氫原子。如銅就不能與硝酸發(fā)生置換反應(yīng)，但能與硝酸發(fā)生氧化反應(yīng)（沒有氫氣產(chǎn)生，但有一氧化氮?dú)怏w生成）。各種酸由于電離出氫離子的難易程度不同，因而酸性強(qiáng)弱也不同，鹽酸、硫酸、硝酸是強(qiáng)酸，磷酸是中強(qiáng)酸，碳酸是弱酸。不僅如此，不同的酸，也具有各自的特性，如濃硫酸和硝酸具有很強(qiáng)的氧化性。但所有的酸都是電解質(zhì)。二、堿（一）堿及其組成 我們在初中已經(jīng)學(xué)過，電解質(zhì)電離時所生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物叫做堿。通常

8、堿的分子是由一個金屬離子和兩個或幾個氫氧根離子組成的。氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇都屬于堿。 （二）典型的堿1.氫氧化鈉氫氧化鈉俗稱燒堿，它是一種白色固體，易溶于水，溶解時放出大量的熱。如果將固體氫氧化鈉露天放置，它很容易吸收空氣中的水分而潮解。氫氧化鈉的水溶液有澀味和油膩感，并有強(qiáng)烈的腐蝕性，能腐蝕皮膚和衣物。熱的濃堿液腐蝕性更強(qiáng)，因此在使用時，要注意安全。如果皮膚或衣物不慎沾上了堿液，應(yīng)立即用水沖洗，然后再用3%硼酸沖洗。氫氧化鈉是重要的基本化工原料之一，用途極廣。如紡織、印染工業(yè)用它除去纖維表面的油脂：造紙工業(yè)用它除去非纖維成分；石油工業(yè)也利用它除去石油產(chǎn)品中的酸性雜質(zhì)；肥皂、合成洗滌劑

9、以及塑料、橡膠、人造纖維、冶金、醫(yī)藥等生產(chǎn)也都離不開氫氧化鈉。2.氨水(n shu)氨水(n shu)可用來表示，是氨氣（沒有顏色(yns)、具有刺激性氣味的氣體，它極易溶解于水）的水溶液。由于可以部分電離成和 ，所以氨水顯弱堿性。氨在水中的反應(yīng)可用下式表示：氨水很不穩(wěn)定，受熱就會分解而生成氨和水： 氨水對多種金屬（如銅、鐵等）有腐蝕作用。另外氨水在儲存時應(yīng)放在陰涼地方，以免受熱分解。 （三）堿的通性 由于堿類在水溶液里或熔融狀態(tài)時能電離出相同的氫氧根離子，因此堿類都具有相似的性質(zhì)。例如，堿類的水溶液都有澀味和油膩感。在化學(xué)性質(zhì)上： （1）堿能使指示劑變色。在兩支試管中，各加入少許氫氧化鈉的稀

10、溶液，然后分別滴加23滴紫色石蕊試液和無色酚酞試液，觀察溶液顏色的變化。 我們可以看到，在上述實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉溶液能使紫色石蕊試液變成藍(lán)色、無色的酚酞試液變成紅色。堿的水溶液還能使紅色石蕊試紙變藍(lán)色。不能溶于水的堿，是不能使指示劑變色的。像石蕊和酚酞能使酸或堿的溶液改變顏色的這類化合物，通常稱為指示劑，在堿性、中性或酸性溶液里可呈現(xiàn)出不同的顏色，所以常用來鑒別溶液的酸堿性。除石蕊、酚酞、甲基橙外，用來鑒別酸堿性的代用指示劑很多。凡是在自然界存在的植物根、莖、葉和花，只要其汁具有色素，大多數(shù)都可作代用指示劑，如表7-1所示。表7-1 代用指示劑指示劑指示劑顏色備 注原液顏色在酸中顏色在堿中顏色牽

11、?；ㄖ仙t色藍(lán)色紅蘿卜皮浸液紫色紅色綠色或黃色弱堿性呈綠色，強(qiáng)堿性呈黃色楊梅果皮浸液紅色紅色藍(lán)色紫蘿卜花汁紫紅色紅色綠色月季花汁紅色紅色草綠色石榴花浸液淺紅色淺黃色橙色對強(qiáng)堿性靈敏，在酸性中顏色變化不顯著薔薇花浸液幾乎無色緋紅色橙黃色絲瓜花浸液黃色土紅色大黃色南瓜花浸液黃色褐色黃色白菜葉汁綠色黃色黃綠色梨樹葉汁土色暗紅色黃綠色紫草液紅色紅色藍(lán)色中藥房有賣，需用酒精浸取 （2）堿能和非金屬氧化物反應(yīng)，生成(shn chn)鹽和水。例如： （3）堿能和酸起中和反應(yīng)(fnyng)，生成鹽和水。例如： （4）堿能和鹽反應(yīng)(fnyng)，生成新鹽和新堿。例如： （5）堿能發(fā)生分解反應(yīng)。不溶性堿大都是不

12、穩(wěn)定的，受熱容易分解，生成金屬氧化物和水。例如： 堿類的這些通性，實(shí)質(zhì)上是由氫氧根離子（）所決定的。由于組成堿類的金屬離子的不同，因而它們還具有各自的特性。例如：各種堿的堿性強(qiáng)弱不一。NaOH、KOH是強(qiáng)堿（腐蝕性強(qiáng)，使用時要注意）；Ca（OH）2是中強(qiáng)堿；而是弱堿。各種堿在水中的溶解性也不相同。NaOH、KOH、Ca（OH）2、屬于易溶性堿；Ca（OH）2屬于微溶性堿；Fe（OH）3、Ca（OH）2等均屬難溶性堿，但是它們都是電解質(zhì)。某些氫氧化物（如Al（OH）3或Zn（OH）2）既能跟酸反應(yīng)又能跟堿起反應(yīng)，都生成鹽和水，這種氫氧化物叫做兩性氫氧化物。三、鹽（一）鹽的組成和命名1.鹽的組成鹽

13、是由金屬離子和酸根離子結(jié)合而成的化合物。 2.鹽的命名(mng mng) （1）按照鹽分子(fnz)里金屬離子的種類來命名，可分為鈉鹽、鈣鹽、鋇鹽等。例如，硫酸鈉（）、硫酸鈣（）、硫酸鋇（）等。 （2）按照鹽分子(fnz)里酸根離子的種類來命名，可分為硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽等。例如，硫酸銨、碳酸鈉（）、硝酸銅等。 （3）多價酸與金屬組成的鹽，根據(jù)金屬原子置換的氫原子個數(shù)來命名，可分為如下三種：正鹽（磷酸鈉、硫酸鉀等）、酸式鹽（碳酸氫鈉、磷酸二氫鈉等）和堿式鹽堿式碳酸銅。 （4）鹽分子中金屬元素的化合價不同，可以組成不同的鹽。金屬元素顯示高價的命名為“某酸某金屬”；金屬元素顯示低價的命名為“某酸

14、亞某金屬”。例如，稱為硫酸鐵，稱為硫酸亞鐵。 （5）無氧酸的命名，根據(jù)分子里金屬元素名稱，命名為“某化某金屬”。如果金屬由于不同的化合價而生成幾種鹽，金屬元素顯高價的，仍命名為“某化某金屬”；顯示低價的，命名為“某化亞某金屬”。例如，MgCl2稱為氯化鎂，F(xiàn)eCl2稱為氯化鐵，F(xiàn)eS稱為硫化亞鐵等。 （二）常見的鹽1.食鹽（NaCl）純凈的食鹽為無色晶體，可溶于水，不潮解。我們食用的食鹽常發(fā)生潮解現(xiàn)象，是由于它含有易潮解的氯化鎂、氯化鈣等雜質(zhì)的緣故。食鹽用途很廣，除供食用外（調(diào)味和腌漬蔬菜、魚肉、蛋類等），也用于醫(yī)療，如生理鹽水是0.9%的食鹽水。此外，食鹽也大量地用于化工生產(chǎn)，制取金屬鈉、氯

15、氣、燒堿、純堿、鹽酸和某些化學(xué)試劑等。 我國蘊(yùn)藏著極為豐富的食鹽資源，但大多數(shù)是海鹽。海鹽中80%以上是氯化鈉（有咸味），此外還含有氯化鎂、硫酸鎂（有苦澀味）等。2.純堿（）純堿即碳酸鈉，俗稱蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末，易溶于水，溶于水后其水溶液呈堿性。 日常生活所用的面堿是含有結(jié)晶水的碳酸鈉，主要為十水碳酸鈉（），是透明晶體，在干燥空氣中易失去結(jié)晶水而變成粉末。 純堿的用途很廣，用量也很多，冶金、紡織、玻璃、染料、國防以及肥皂、食品等工業(yè)的生產(chǎn)都需要純堿。不過，在家庭使用上要注意，切不可多用。純堿用多了，會破壞食物中的維生素；會中和胃酸引起消化不良；會使衣服褪色等。3.碳酸氫鈉(tn sun

16、 qn n)（）碳酸氫鈉俗稱小蘇打，是一種粉末狀的白色晶體，水溶液顯堿性(jin xn)，在醫(yī)療上可用來治療胃酸過多癥。 碳酸氫鈉受熱易分解并放出二氧化碳(r yng hu tn)，能使面團(tuán)脹大而疏松多孔。 這個反應(yīng)也可以用來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉。4.碳酸鈣（）碳酸鈣在自然界里分布很廣，以石灰石、大理石等多種形態(tài)存在。大理石可做建筑材料；石灰石是煉鐵的溶劑，也是生產(chǎn)生石灰、水泥、玻璃等的原料。 由于鹽類電離時不一定有共同的離子生成，因而它不像堿和酸那樣有顯著的通性。下面介紹鹽類的化學(xué)性質(zhì)。 （三）鹽的化學(xué)性質(zhì) （1）鹽能和金屬反應(yīng)，生成一種新鹽和新的金屬（要根據(jù)金屬活動順序表判斷是否反應(yīng)）。例

17、如： （2）鹽和堿起反應(yīng)，生成新鹽和新堿。例如： 因此施用硫酸銨肥時，不要跟石灰或草木灰等堿性物質(zhì)混合，否則，由于氨氣的逸出，含氮量會降低而失去肥效。 （3）鹽和酸起復(fù)分解反應(yīng)，生成新鹽和新酸。例如： 生成的碳酸很不穩(wěn)定，易分解放出二氧化碳，所以此反應(yīng)常用來鑒別。 （4）鹽和鹽起復(fù)分解反應(yīng)，生成兩種新鹽。例如：四、電解質(zhì)溶液 1強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)做實(shí)驗(yàn)比較酸、堿、鹽溶液的導(dǎo)電(dodin)能力。按圖7-1的裝置把儀器(yq)連接好，然后把等體積、等濃度的鹽酸、氨水、醋酸、氫氧化鈉、氯化鈉的水溶液，分別倒入5個燒杯，連接(linji)電源。注意觀察燈泡發(fā)光的明亮程度。圖7-1 比較電解質(zhì)溶液導(dǎo)電

18、能力 實(shí)驗(yàn)表明：連接插入氨水和醋酸溶液的電極上的燈泡比其他三個燈泡暗?？梢?，不同的酸、堿、鹽的水溶液在同樣條件下的導(dǎo)電能力是不相同的。這是因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液所以能夠?qū)щ?，是由于溶液里有能夠自由移動的離子存在。溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱跟溶液里能夠自由移動的離子的多少有關(guān)。也就是說，相同體積和濃度的導(dǎo)電性強(qiáng)的溶液里，能自由移動的離子數(shù)目一定比導(dǎo)電性弱的溶液里的多。這說明，電解質(zhì)在溶液里電離的程度是不同的。我們把在水溶液里全部電離的物質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì)。一般說來，強(qiáng)酸（鹽酸、硫酸、硝酸等）、強(qiáng)堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀等）和可溶性鹽類（氯化鈉、硫酸銨等）都是強(qiáng)電解質(zhì)，而弱酸（醋酸）、弱堿（氨水）和不溶性鹽（碳酸鈣）則

19、是弱電解質(zhì)。電解質(zhì)溶液的酸堿性跟水的電離有著密切的關(guān)系。為了從本質(zhì)上來認(rèn)識溶液的酸堿性，就要研究水的電離情況和溶液的pH值。 2水的電離和溶液的pH值純水是極弱的電解質(zhì)，只有極小部分的水分子電離成H+和OH-，因此，幾乎不導(dǎo)電。在純水里，因?yàn)闅潆x子濃度和氫氧根離子濃度相等，所以溶液為中性；在酸的稀溶液里，氫離子的濃度大于氫氧根離子的濃度，溶液顯酸性；在堿的稀溶液里，氫氧根離子的濃度大于氫離子的濃度，溶液顯堿性。溶液的酸堿性與和關(guān)系表示如下： 中性溶液 pH =7 酸性溶液 pH 7 測定(cdng)溶液pH的方法(fngf)，通常是用酸堿指示劑或pH試紙。酸堿指示劑一般是弱有機(jī)酸或弱有機(jī)堿，它

20、們的顏色變化是在一定pH范圍內(nèi)發(fā)生的。我們把指示劑發(fā)生顏色變化的pH范圍叫做指示劑的變色范圍。圖7-2是幾種常用指示劑的變色范圍。圖7-2 幾種常用指示劑的變色范圍 測定溶液或氣體的pH，比較簡便的方法是用pH試紙。這種試紙是由多種指示劑的混合溶液浸制而成。把待測試液滴在pH試紙上，或?qū)⒂谜麴s水浸過的試紙放入待測的氣體容器口上并放出少量氣體，將試紙顯示出的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡相比，就可以知道該溶液或氣體的pH。 3鹽類的水解 某些鹽溶解于水后，所形成的水溶液能顯出一定的酸堿性。下面就做測定幾種鹽溶液的小實(shí)驗(yàn)。 把少量純堿、小蘇打、醋酸鈉、氯化氨、氯化鈉的晶體分別投入盛有蒸餾水的試管里。振蕩試管使之

21、溶解，然后分別用pH試紙加以檢驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)表明：純堿（碳酸鈉）、小蘇打（碳酸氫鈉）、醋酸鈉的水溶液顯堿性，氯化氨的水溶液顯酸性，氯化鈉的水溶液顯中性。這是什么原因呢？下面以醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉為例說明。醋酸鈉是由強(qiáng)堿（氫氧化鈉）和弱酸（醋酸鈉）中和生成的鹽，它的水溶液里并存著下列幾種電離： 可以清楚地看到，在此溶液中CH3COO-跟水電離生成的結(jié)合成弱電解質(zhì)CH3COOH，消耗了溶液中的，使溶液中的濃度減小，水繼續(xù)電離使的濃度增大。結(jié)果，溶液里的，從而使溶液顯示出堿性。由此可見，由強(qiáng)堿和弱酸所生成的鹽水解后使溶液顯堿性。 氯化銨是由強(qiáng)酸(qin sun)（鹽酸）和弱堿（氨水）中和生成的鹽，當(dāng)它

22、溶于水時，溶液中的跟水電(shu din)離生成的結(jié)合(jih)，生成弱電解質(zhì)氫氧化銨，消耗了溶液中的，使的量濃度減小，而的濃度增大。結(jié)果溶液中的，從而使溶液顯示出酸性。由此可見，由強(qiáng)酸和弱堿所生成的鹽水解后使溶液顯酸性。 氯化鈉是由強(qiáng)酸（鹽酸）和強(qiáng)堿（氫氧化鈉）中和所生成的鹽。它電離生成的陰陽離子都不能跟溶液中的或 結(jié)合形成弱電解質(zhì)，所以它的水溶液中的和的數(shù)目保持不變。因此，由強(qiáng)酸和強(qiáng)堿所生成的鹽不發(fā)生水解，因而溶液顯中性。 這種在溶液中鹽的離子跟水電離出的或生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)，叫做鹽類的水解。由上面的反應(yīng)可以看出，強(qiáng)堿和弱酸或強(qiáng)酸和弱堿中和所生成的鹽，都能發(fā)生水解反應(yīng)，水解后生成了堿和酸性

23、溶液，所以可把鹽類的水解反應(yīng)看作是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)： 鹽類的水解在化工生產(chǎn)、科學(xué)研究和日常生活中經(jīng)常遇到。在工業(yè)上或生活中常把碳酸鈉當(dāng)作堿用，就是利用它的水解反應(yīng)。升高溫度能促進(jìn)鹽類的水解，例如用熱的純堿溶液去油污的效果比在常溫時效果好，就是因?yàn)榧訜崮艽龠M(jìn)純堿水解，增強(qiáng)了去油污能力。醫(yī)學(xué)上用小蘇打（）來中和病人過多的胃酸，用硫酸鋁和碳酸氫鈉的飽和溶液來配制滅火劑，自來水廠用明礬和氯化鐵（FeCl3）等凈水，都是鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用。課題二 非金屬和金屬元素 非金屬元素是元素的一大類，在所有的一百多種化學(xué)元素中，非金屬占了22種。80%的非金屬元素在現(xiàn)在社會中占有重要位置。金屬元素是具有金屬通

24、性的元素。金屬元素種類高達(dá)80余種。一、非金屬 （一）非金屬的分類(fn li) 非金屬按其不同的狀態(tài)(zhungti)可分為以下幾類。 1氣態(tài)(qti)非金屬 氣態(tài)非金屬，如氫、氮、氧、氟、氯。它們?yōu)殡p原子分子，分子量不太大，分子晶體中范德華力（按其實(shí)質(zhì)來說是一種電性的吸引力）較小，所以沸點(diǎn)低，在常溫常壓下為氣體。 2液態(tài)非金屬 液態(tài)非金屬只有溴，它的分子量大，范德華力較大，所以常溫時呈液態(tài)。 3熔點(diǎn)不高、硬度不大的固體 熔點(diǎn)不高、硬度不大的固體有磷、硫、硒、碘等，它們是分子晶體，結(jié)晶粒子為分子，如P4、S8、I2等。 4高熔點(diǎn)、高硬度的固體 高熔點(diǎn)、高硬度的固體，如碳（金剛石）、硅、硼等，

25、它們是原子晶體，原子間以共價鍵牢固地結(jié)合，所以熔點(diǎn)、硬度都較高。 （二）非金屬元素的化合價 非金屬元素最外電子層的電子數(shù)4（B、H、He除外），因此，它們在反應(yīng)時得電子趨勢大，多為負(fù)價。在晶體或水溶液中只有鹵素和硫的陰離子，如Cl-、Br、S2-。其他族的負(fù)價態(tài)非金屬不能在水中成自由的陰離子。除氟、氧外，其他非金屬都具有正價。 （三）非金屬的氧化性和還原性 按氧化性的強(qiáng)弱不同，非金屬可分為以下幾類。 1強(qiáng)氧化性的非金屬 強(qiáng)氧化性的非金屬在反應(yīng)中常為強(qiáng)氧化劑，其電負(fù)性很大，如氟、氯、溴、氧等。 2以氧化性為主的非金屬 以氧化性為主的非金屬，其電負(fù)性較大，在多數(shù)反應(yīng)中為氧化劑，但遇到更強(qiáng)的氧化劑時

26、則表現(xiàn)為還原性，如氮、硫、硒、碘等。 3以還原性為主的非金屬 以還原性為主的非金屬，如氫、碳、硼、磷等，當(dāng)它們與非金屬性強(qiáng)的元素反應(yīng)，或與一些不活動金屬的氧化物反應(yīng)時還原性很明顯。 知識連連看在自然界中有許多化學(xué)現(xiàn)象。每當(dāng)(mi dn)風(fēng)雨交加、電閃雷鳴時，會產(chǎn)生高達(dá)2萬至20萬安培的電流，電流的運(yùn)動，常使沿途的空氣(kngq)加熱達(dá)10 000?？諝庵械难醴肿雍偷肿釉陂W電(shndin)所產(chǎn)生的高溫下，分裂成為原子。 原子氮和原子氧相遇時便結(jié)合生成一種新的物質(zhì)-一氧化氮。一氧化氮是無色的，它很容易與氧氣作用，變成紅棕色的二氧化氮。二氧化氮碰上連綿不斷下落的雨滴，就乘機(jī)溶解在其中，而發(fā)生化學(xué)

27、反應(yīng)生成硝酸，所產(chǎn)生的硝酸隨雨滴落至地面，與土壤中的石灰?guī)r（含碳酸鈣）作用，產(chǎn)生一種能溶于水、能被植物吸收利用的氮肥-硝酸鈣。 在雷電時，空氣中已分解出的氧原子，還可按另一條途徑反應(yīng)，即三個原子自身結(jié)合而形成臭氧分子。臭氧分子與氧分子不同，它有點(diǎn)臭味，沒有氧氣那樣穩(wěn)定，容易分解。所分解出來的原子氧與分子氧不同，有消毒、殺菌作用。所以雨過天晴時，空氣倍加新鮮，令人心曠神怡。二、金屬 （一）金屬的物理性質(zhì) 1金屬的通性 一切金屬都是晶體。金屬晶體都是由排列整齊的金屬離子，以及在它們之間的自由電子形成了金屬鍵而連接在一起的，這種結(jié)構(gòu)決定了金屬有一些共同的物理性質(zhì)。 2金屬的個性 （1）光澤和顏色：金

28、屬除了汞之外，其他的在常溫下都是固體。它們都有特殊的金屬光澤，金屬有各種不同的顏色，如金是黃色，銅是紫紅色，鉍是淡紅色，釓是淡黃色，其余的金屬都是程度不同的銀白色或灰色。在工業(yè)上把鐵及其合金、錳和鉻稱為黑色金屬，其余金屬稱為有色金屬。 （2）導(dǎo)電性和傳熱性：由于在金屬晶體里存在著許多自由運(yùn)動的自由電子，所以金屬能夠?qū)щ姟Ｓ捎诟鞣N金屬晶體里自由電子的濃度大小不同，所以金屬的導(dǎo)電能力有強(qiáng)有弱。金屬能夠傳熱的原因是常溫下金屬晶體里的金屬離子不停地振動著。當(dāng)金屬受熱時，其振動速度和幅度增大，與自由電子的碰撞機(jī)會隨之增多，于是就把獲得熱能不斷地傳遞給周圍的金屬離子。導(dǎo)電性強(qiáng)的金屬傳熱性也強(qiáng)。 金屬導(dǎo)電性

29、和傳熱性由強(qiáng)到弱的順序：Ag，Cu，Al，Zn，Pt，Sn，F(xiàn)e，Pb，Hg。 （3）延展性：延展性也稱為可塑性，當(dāng)金屬晶體受到外力作用時，其中排列整齊的各層金屬離子很容易發(fā)生相對的滑動，因此多數(shù)金屬具有較好的延展性。金屬的延展性由大到小的順序如下： 延性：Pt， Au， Ag， Al， Cu，F(xiàn)e， Ni， Zn， Sn，Pb 展性：Au，Ag， At，Cu，Sn，Pt，Pb，Zn，F(xiàn)e，Ni （二）金屬(jnsh)的化學(xué)性質(zhì) 金屬元素的原子(yunz)最外電子層上的電子數(shù)目比較少。所以，在化學(xué)反應(yīng)中較易失去最外電子層上的電子而變成陽離子，即金屬易被氧化，在化學(xué)反應(yīng)中作還原劑。 1與非金屬反

30、應(yīng)(fnyng) 絕大多數(shù)金屬可以和氧、硫、鹵素等反應(yīng)。 2與酸和水反應(yīng) 在金屬活動性順序表中，位于氫以前的金屬能置換出酸和水中的氫。例如： 3與鹽的反應(yīng) 在金屬活動順序表中，位于前面的金屬能將它后面的金屬從鹽溶液中置換出來。例如： 金屬的相互置換不僅在它們的鹽溶液中進(jìn)行，并且在高溫熔融的化合物中也能進(jìn)行。 （三）金屬的冶煉 金屬的冶煉就是以足夠的電子給予化合物中的金屬離子，使其還原成金屬原子。根據(jù)金屬的活動性不同，采取不同的方法。 使用加熱法可以冶煉較不活潑的金屬，如汞、銀等。使用還原劑法可以將排在金屬活潑性順序表中，鋁后面、汞前面的金屬還原冶煉出來，常用的還原劑有C、CO、H2，以及活潑金

31、屬（K、Na、Mg、Al等）。使用電解法可以將活潑金屬（K、Ca，Na、Mg，Al等）冶煉出來。 （四）合金 合金是一種金屬和另一種金屬或幾種金屬或非金屬熔合在一起所形成的均勻液體，經(jīng)冷凝(lngnng)后得到的固體物質(zhì)。 1合金(hjn)的種類 （1）化合物狀態(tài)(zhungti)的合金：由許多金屬在熔融時相互作用，在冷凝后生成有確定組成的化合物。 （2）固熔體狀態(tài)的合金：某些金屬在熔融狀態(tài)，具有互相溶解的能力，冷卻后轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)良的固體，稱為固熔體。例如，鎂和鋁的合金，金和銀的合金，鎳和銅的合金等。 （3）混合物狀態(tài)的合金：幾種熔融的金屬，既不能相互溶解，也不能相互作用生成化合物，

32、那么就形成各種晶體所組成的混合物。在這種合金里常能區(qū)別出各種金屬的晶體。 此外，有些非金屬，如碳、硅、硫、磷等，有時也能溶解在熔融的金屬里形成均勻的整體。從性質(zhì)上講，它們也稱為合金。生鐵、鋼、硅鐵就是非金屬和鐵的合金。 2合金的特性 （1）多數(shù)合金的熔點(diǎn)比組成合金中任何一種金屬的熔點(diǎn)低。例如，錫的熔點(diǎn)是232，鉍的熔點(diǎn)是271，鎘的熔點(diǎn)是321，鉛的熔點(diǎn)是327，而當(dāng)使用這四種金屬依次按1412的質(zhì)量比所組成的電源保險絲用的合金時，熔點(diǎn)只有67，比水的沸點(diǎn)還要低。 （2）合金的硬度一般比組成它的金屬的硬度要大。例如，銅里加入1%的鈹所組成的合金的硬度比純銅的硬度要大七倍，青銅、黃銅的硬度比純銅

33、、錫、鋅要大。 （3）合金的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，一般比組成它的成分金屬低，因?yàn)榛烊氲奈镔|(zhì)能阻止金屬里自由電子的移動。課題三 微量元素和非金屬材料 微量元素有些是人體內(nèi)酶的組成部分，起著催化活性作用；有些微量元素是一些物質(zhì)的重要組成成分，如果缺乏會導(dǎo)致一些生理機(jī)能的異常。微量元素廣泛分布于各種食品中，如瘦肉、肝、蛋、魚是鐵和鋅的豐富來源；豆類、青椒、洋蔥則是錳和鎳的極好來源等。一、微量元素 微量元素是人體(rnt)必需但含量極少的元素，包括碘、錳、鐵、鎳、銅、鋅、鈦、硒、鋰、鈷等多種元素，也稱為微量營養(yǎng)元素。下面簡單介紹幾種微量元素的作用。 （一）碘（I） 人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi)。甲狀

34、腺內(nèi)的甲狀腺球蛋白是一種含碘的蛋白質(zhì)，是人體的碘庫。碘是合成甲狀腺激素的主要原料，甲狀腺激素有促進(jìn)體內(nèi)物質(zhì)和能量代謝，促進(jìn)生長發(fā)育，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性等生理功能。食物中長期缺碘會造成(zo chn)地方性甲狀腺腫。 （二）硒（Se） 硒是人體必需的微量元素，有抗癌之王的說法。有抗氧化、增強(qiáng)人體免疫功能、清除膽固醇等作用。近些年來各國學(xué)者對硒的研究有了突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)硒對防治(fngzh)心血管疾病、大骨節(jié)病、腫瘤等有一定作用。 （三）鈷（Co） 鈷是維生素B12的組成成分，維生素B12參與核酸代謝和造血過程，能促進(jìn)紅細(xì)胞生長發(fā)育，缺乏維生素B12會出現(xiàn)巨幼細(xì)胞性貧血。 （四）錳（Mn） 錳是

35、人體必需的微量元素，人體內(nèi)糖及脂肪的代謝、凝血過程、生長發(fā)育、神經(jīng)及內(nèi)分泌功能、酶的激活等均與錳的生物學(xué)作用有關(guān)。 （五）鉻（Cr） 鉻能促進(jìn)葡萄糖的利用，與胰島素的作用機(jī)制有關(guān)，對膽固醇的代謝影響較大。鉻缺乏可造成糖尿病、心血管疾病，并影響視力。二、非金屬材料 在材料家族中，有一類非常重要的材料叫做無機(jī)非金屬材料。無機(jī)非金屬材料是國家建設(shè)和人民生活中不可缺少的重要物質(zhì)。 （一）無機(jī)非金屬材料的定義與分類 無機(jī)非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料，是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。無機(jī)非金屬材料是與

36、有機(jī)高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一。 - 無機(jī)非金屬材料品種極其繁多，用途各異，因此，還沒有一個統(tǒng)一而完善的分類方法，通常把它們分為傳統(tǒng)的和新型的無機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料是工業(yè)和基本建設(shè)必需的基礎(chǔ)材料，如水泥是一種重要的建筑材料；各種規(guī)格的平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學(xué)玻璃以及日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和電瓷等與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。其他產(chǎn)品，如搪瓷、磨料（碳化硅、氧化鋁）、鑄石（輝綠巖、玄武巖等）、碳素材料、非金屬礦物（石棉、云母、大理石等）也都屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料。新型無機(jī)非金屬材料是20世紀(jì)中期以后發(fā)展起來的具有特殊性能和用途的材料。主要有先

37、進(jìn)陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無機(jī)涂層、無機(jī)纖維等。 （二）傳統(tǒng)(chuntng)無機(jī)非金屬材料 傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料(cilio)主要指硅酸鹽材料，一般是指以粘土(zhn t)、石英等天然的硅酸鹽礦物為主要原料，經(jīng)高溫窯爐燒制而成的材料。包括日用陶瓷、一般工業(yè)用陶瓷、普通玻璃、水泥、耐火材料等，這類材料具有非常悠久的歷史。 1水泥 水泥呈粉末狀，與水混合后，經(jīng)過物理化學(xué)過程能由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，并能將散粒材料膠結(jié)成為整體，是一種良好的礦物膠凝材料。水泥不僅能在空氣中硬化，還能很好地在水中硬化，保持并發(fā)展強(qiáng)度，它可以用于地上、地下、水中工程。在諸多水泥品種中，硅酸鹽類水泥是最常見且用量

38、最多的一類。 2玻璃 玻璃是以純堿、石灰石、石英為原料，在高溫下發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，在玻璃窯熔融反應(yīng)后形成的。玻璃沒有固定的熔、沸點(diǎn)，種類有普通玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等。 普通玻璃主要用于建筑、裝飾以及制作各種工藝品。但普通玻璃內(nèi)由于存在著較大的內(nèi)應(yīng)力而易脆，機(jī)械強(qiáng)度不大。為消除這種內(nèi)應(yīng)力，人們生產(chǎn)了鋼化玻璃。生產(chǎn)鋼化玻璃時，先溫度上升，而后急劇冷卻，就好像鋼淬火一樣。鋼化玻璃大大改變了內(nèi)應(yīng)力的緊張狀態(tài)，因而減小了脆性，增大了機(jī)械強(qiáng)度。 石英玻璃因?yàn)橛袃?yōu)良的電絕緣性和耐熱性，用于科垂?fàn)栰o電集成器、高頻和各種計電器絕緣材料、發(fā)電廠鍋爐液位管、高壓絕緣管等。 3陶瓷 陶瓷是我國古代的偉大發(fā)明，分為陶器和瓷器兩種，兩者都是粘土通過燒制制得的，瓷器的土質(zhì)、原料和燒制方法更為精細(xì)。 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動下，陶瓷發(fā)展有了一個革命性的變化，例如：陶瓷原料向超細(xì)、高純發(fā)展，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也由傳統(tǒng)的硅酸鹽發(fā)展到鈉-氧、鋯-氧、鋁-氧、碳-硅等結(jié)構(gòu)；工藝由老的傳統(tǒng)方法，發(fā)展為連續(xù)、自動、超高溫、超高壓和微波燒結(jié)等新工藝；陶瓷由傳統(tǒng)的生活或藝術(shù)簡